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범죄관련 공포 영상 콘텐츠 시청 시 발생하는 뇌파의 ERP 변화 분석
An Analysis on the Change in ERP caused from watching Fear of Crime Video contents 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.20 no.6, 2017년, pp.950 - 959  

김용우 (Dept. of Media Engineering, Catholic University of Korea) ,  강행봉 (Dept. of Media Engineering, Catholic University of Korea)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Even though there are many studies on emotion recognition using EEG, there is a few research on specific emotion recognition in detail. In this paper, we construct test videos and conduct congruent-incongruent test for analysis on fear of crime. We compared the differences of event-related potential...

주제어

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문제 정의

  • 이러한 반응을 측정하기 위해 현실세계에서 두려움을 느끼는 상황을 발생시키는 것은 어렵다. 따라서, 본 논문에서는 범죄 관련 영상을 이용하여 두려움을 측정한다. 영상은 허구라는 것을 인지하고 있기 때문에 현실 세계에서 인지하는 두려움과 영상을 시청하는 동안 인지하는 두려움은 다르게 나타날 수 있다.
  • 향후 연구로는 헤드 마운트 디스플레이(Head mounted display)를 이용하여 연구 대상자가 영상에 대한 몰입도를 높이고, 뇌파 이외의 다양한 생체신호를 이용하여 두려움을 느낄 때 인지 능력의 저하를 확인하는 것이다. 또한, 영상 시청 전후가 아닌 영상시청 도중 자극을 제시하여 인지능력의 저하 정도를 측정하는 것이다.
  • 세분화된 감정을 분류하기 위해 특정 감정에 대한 연구의 진행이 필요하다. 본 논문에서는 뇌파를 이용하여 두려운 감정에 대해서 분석한다.
  • 그러나, 설문과 인터뷰는 연구대상자의 변화를 객관적으로 측정하지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 뇌파를 이용하여 연구대상자가 범죄의 두려움을 느낄 때 발생하는 변화를 측정하였다. 범죄의 두려움을 유발하는 영상 시청 전후의 뇌파를 측정하고 비교하여 인지능력의 차이를 분석한다.
  • [21]은 스펙트럼과 주파수 특성을 분석하여, 알파파의 최대 주파수가 두려운 감정에서 감소하는 것을 발견하였다. 본 논문에서는 두려움을 인지할 때 사건 관련 전위 P1과 N170의 진폭이 더 낮게 나타난 것을 통해 두려움을 인지할 때 인지능력이 저하되는 것을 확인하였다. 사람들은 두려움을 느끼는 상황에서 예측하지 못한 자극을 인지하는 능력이 떨어지기 때문에 범죄 발생 시 대처 능력이 떨어질 것으로 예상할 수 있다.
  • 본 논문에서는 범죄 관련 공포 영상을 이용하여 연구 대상자가 두려움을 인지할 때 발생하는 뇌파 변화를 분석하였다. 연구 대상자의 두려움을 유발하기 위해 직접 영상을 제작하였다.
  • 그러나 설문조사로는 연구대상자가 범죄의 두려움을 인지할 때 발생하는 신체적인 변화를 확인하지 못하였다. 본 논문에서는 연구대상자가 범죄의 두려움을 인지할 때 발생하는 변화를 뇌파를 이용하여 측정하고 분석한다. 두려움을 유발하기 위해 범죄관련 영상을 시청하고, 인지 능력을 평가하기 위해 영상 시청 전후에 실시한 일치-불일치 검사(Congruent-Incongruent Test)의 사건 관련 전위(Event related potential, ERP)을 이용하여 다음 두가지 가설을 입증한다.
  • 본 논문에서는 영상 시청 도중 인지하는 두려움을 지속적으로 인지하는지를 확인하기 위해, 뇌파검사를 이용하여 영상 시청 전후의 뇌파를 측정하고 변화를 분석하였다. 영상은 직접 제작한 영상을 사용하였으며, 공포영상을 이용하여 두려움을 유발하였다.

가설 설정

  • 가설 1은 인지 능력의 저하가 두려움 때문이 아닌 예측하지 못한 자극으로 인해 저하되는 것을 확인하기 위한 것이고, 일치 자극과 불일치 자극 사이의 차이를 통해 확인하였다. 가설 2는 두려움을 인지할 때 두려움으로 인한 인지 능력의 저하가 있는지를 확인하기 위한 것이고, 두려운 영상 시청 전후의 차이를 통해 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
범죄의 두려움은 어떤 생각에서 비롯된 것인가? 범죄의 두려움과 실제 범죄율 사이의 직접적인 연관은 없지만 현실 세계에서 인지하는 두려움의 이유는 범죄와 관련이 있는 경우가 많다[1-4]. 범죄의 두려움은 범죄가 발생할 것이라는 생각에서 비롯된 두려움의 종류이다. 범죄의 두려움에 대한 연구는 범죄의 발생 빈도와 범죄 관련 소셜 네트워크 글의 발생 빈도를 이용하여 진행되어왔다[5-7].
사람들이 영상에서 인지하는 두려움을 영상 시청이 끝난 후에도 지속적으로 인지하는 이유는 무엇인가? 영상은 허구라는 것을 인지하고 있기 때문에 현실 세계에서 인지하는 두려움과 영상을 시청하는 동안 인지하는 두려움은 다르게 나타날 수 있다. 그러나, 사람들은 영상에서 인지하는 두려움을 영상 시청이 끝난 뒤에도 지속적으로 인지하는 경우가 있는데, 이는 영상에서 두려움을 느낀 요인이 현실 세계에서도 발생할 수 있다고 생각하기 때문이다. 영상 시청 전후의 인지 변화에 대한 연구와 영상을 통해 현실 세계에서 인지할 수 있는 범죄의 두려움(Fear of crime)에 대한 연구가 필요하다.
범죄 관련 공포 영상을 시청한 후 시청 전보다 일치 자극의 진폭이 더 낮게 나타난 이유는 무엇인가? 그 결과, 전극 PZ, POZ, OZ에서 일치 자극이 제시되었을 때 진폭이 더 낮게 나타났고, 영상 시청 전보다 영상 시청 후 일치 자극의 진폭이 더 낮게 나타났다. 이는, 연구 대상자가 불일치 자극이 나올 것이라 예상하지만 일치 자극이 나왔기 때문인데, 두려움을 느낄 때 진폭이 더 낮게 나타난 것을 통해 두려움을 느끼는 상황에서 예측하지 못한 자극에 대한 인지능력이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 이는 두려움을 느끼는 상황에서 범죄 발생 시 대처 능력이 저하될 수 있음을 의미한다.
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참고문헌 (29)

  1. C.G. Roman, C.R. Knight, A. Chalfin, and S.J. Popkin, "The Relation of the Perceived Environment to Fear, Physical Activity, and Health in Public Housing Developments: Evidence from Chicago," Journal of Public Health Policy, Vol. 30, No. 1, pp. 286-308, 2009. 

  2. H. Lim and Y. Chun, "The Limitations and Advancements in Measuring Fear of Crime," Journal of Public Administration and Governance, Vol. 5, No. 2, pp. 140-148, 2015. 

  3. T. Lorenc, M. Petticrew, M. Whitehead, D. Neary, S. Clayton, K. Wright, et al., "Fear of Crime and the Environment: Systematic Review of UK Qualitative Evidence," Journal of Bio Med Central Public Health, Vol. 13, No. 1, pp. 496, 2013. 

  4. T. Lorenc, S. Clayton, D. Neary, M. Whitehead, M. Petticrew, H. Thomson, et al., "Crime, Fear of Crime, Environment, and Mental Health and Wellbeing: Mapping Review of Theories and Causal Pathways," Journal of Health and Place, Vol. 18, No. 4, pp. 757-765, 2012. 

  5. X. Wang, M.S. Gerber, and D.E. Brown, "Automatic Crime Prediction Using Events Extracted from Twitter Posts," Proceeding of Social Computing, Behavioral-Cultural Modeling, and Prediction, pp. 231-238, 2012. 

  6. M.S. Gerber, "Predicting Crime Using Twitter and Kernel Density Estimation," Journal of Decision Support Systems, Vol. 61, No. 11, pp. 115-125, 2014. 

  7. O. Kounadi, T.J. Lampoltshammer, E. Groff, I. Sitko, and M. Leitner, "Exploring Twitter to Analyze the Public's Reaction Patterns to Recently Reported Homicides in London," Journal of Peer-reviewed Open Access Scientific Published by the Public Library of Science, Vol. 10, No. 3, pp. 1-17, 2015. 

  8. D. Nie, X.W. Wang, L.C. Shi, and B.L. Lu, "EEG-Based Emotion Recognition During Watching Movies," Proceeding of Neural Engineering, pp. 667-670, 2011. 

  9. Y.P. Lin, C.H. Wang, T.P. Jung, T.L. Wu, S.K. Jeng, J.R. Duann, et al., "EEG-Based Emotion Recognition in Music Listening," Journal of IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 57, No. 7, pp. 1798-1806, 2010. 

  10. M.J. Lee, H.L. Kim, and H.B. Kang, "EEGBased Analysis of Auditory Stimulations Generated from Watching Disgust-Eliciting Videos," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 19, No. 4, pp. 755-764, 2016. 

  11. L.I. Aftanas, N.V. Lotova, V.I. Koshkarov, V.L. Pokrovskaja, S.A. Popov, and V.P. Makhnev, "Non-Linear Analysis of Emotion EEG: Calculation of Kolmogorov Entropy and the Principal Lyapunov Exponent," Journal of Neuroscience Letters, Vol. 226, No. 1, pp. 13-16, 1997. 

  12. J.A. Coan and J.J. Allen, "Frontal EEG Asymmetry as a Moderator and Mediator of Emotion," Journal of Biological Psychology, Vol. 67, No. 1-2, pp. 7-50, 2004. 

  13. N.N. Van Dongen, J.W. Van Strien, and K. Dijkstra, "Implicit Emotion Regulation in the Context of Viewing Artworks: ERP Evidence in Response to Pleasant and Unpleasant Pictures," Journal of Brain and Cognition, Vol. 107, No. 7, pp. 48-54, 2016. 

  14. J. Kissler, C. Herbert, I. Winkler, and M. Junghofer, "Emotion and Attention in Visual Word Processing-An ERP Study," Journal of Biological Psychology, Vol. 80, No. 1, pp. 75-83, 2009. 

  15. H.T. Schupp, M. Junghofer, A.I. Weike, and A.O. Hamm, "Attention and Emotion: an ERP Analysis of Facilitated Emotional Stimulus Processing," Journal of Cognitive Neuroscience and Neuropsychology, Vol. 14, No. 8, pp. 1107-1110, 2003. 

  16. P.J. Lang, M.M. Bradley, and B.N. Cuthbert, "International Affective Picture System: Instruction Manual and Affective Ratings," The Center for Research in Psychophysiology, 1999. 

  17. B.D. Nelson, A. Weinberg, J. Pawluk, M. Gawlowska, and G.H. Proudfit, "An Event- Related Potential Investigation of Fear Generalization and Intolerance of Uncertainty," Journal of Behavior Therapy, Vol. 46, No. 5, pp. 661-670, 2015. 

  18. M. Junghofer, M.M. Bradley, T.R. Elbert, and P.J. Lang, "Fleeting Images: A New Look at Early Emotion Discrimination," Journal of Psychophysiology, Vol. 38, No. 2, pp. 175-178, 2001. 

  19. H.T. Schupp, A. Ohman, M. Junghofer, A.I. Weike, J. Stockburger, and A.O. Hamm, "The Facilitated Processing of Threatening Faces: an ERP Analysis," Journal of Emotion, Vol. 4, No. 2, pp. 189-200, 2004. 

  20. H.T. Schupp, J. Stockburger, F. Bublatzky, M. Junghofer, A.I. Weike, and A.O. Hamm, "Explicit Attention Interferes with Selective Emotion Processing in Human Extrastriate cortex," Journal of Bio Med Central Neuroscience, Vol. 8, No. 16, pp. 12-16, 2007. 

  21. M.B. Kostyunina, and M.A. Kulikov, "Frequency Characteristics of EEG Spectra in the Emotions," Journal of Neuroscience and Behavioral Physiology, Vol. 26, No. 4, pp. 340-343, 1996. 

  22. J. Goodey, "Boys Don't Cry: Masculinities, Fear of Crime and Fearlessness," Journal of The British Criminology, Vol. 37, No. 3, pp. 401-418, 1997. 

  23. J. Goodey, "Adolescence and the Socialization of Gendered Fear," Proceeding of Race, Class and Gender in Criminology, pp. 267-291, 1999. 

  24. W. Hollway and T. Jefferson, "Anxiety, Biography and the Experience of locality," Proceeding of The Turn to Biographical Methods in Social Science, pp. 167-180, 2000. 

  25. W. Hollway and T. Jefferson, "The Role of Anxiety in the Fear of Crime," Proceeding of Crime, Risk and Insecurity, pp. 31-49, 2000. 

  26. P.E. Hopkins and S.J. Smith, "Scaling Segregation; Racialising Fear," Proceeding of Fear: Critical Geopolitics and Everyday Life, pp. 103-116, 2008. 

  27. J. Little, R. Panelli, and A. Kraack, "Women's Fear of Crime: A Rural Perspective," Journal of Rural Studies, Vol. 21, No. 2, pp. 151-163, 2005. 

  28. G. Hughes, "ERP and Behavioral Evidence of Increased Sensoty Attenuation for Fear-Related Action Outcomes," Journal of Biological Psychology, Vol. 111, No. 2, pp. 8-13, 2015. 

  29. E.S. McCord, J.H. Ratcliffe, R.M. Garcia, and R.B. Taylor, "Nonresidential Crime Attractors and Generators Elevate Perceived Neighborhood Crime and Incivilities," Journal of Research in Crime and Delinquency, Vol. 44, No. 3, pp. 295-320, 2007. 

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